JPH05172158A - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 車両の駆動力配分に使用する油圧式動力伝達
継手に関し、コイルを小さくし、消費電流を少なくして
コストを低減することができ、かつ、継手長さを短くす
ること目的とする。 【構成】 外部の部材に固定され、ソレノイドコイル２
３を取り巻いて継手と非接触状態に保持される磁気枠２
２と、継手内部に軸方向への移動および傾斜可能に支持
されるとともに、コイル２３への通電によって磁気吸引
力を発生する可動磁性体２４と、によりアクチュエータ
を構成し、可動磁性体２４の継手軸中心から離れた対称
位置に、制御弁としての第１の制御弁２６と、出口部に
連通する高圧室１４の油圧を制御する第２の制御弁３０
を設けるとともに、第１の制御弁２６に対しては弱く作
用し、第２の制御弁３０に対しては強く作用するよう
に、可動磁性体２４を吸引方向とは逆方向に付勢するリ
ターンスプリング７を設けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の駆動力配分に使
用する油圧式動力伝達継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、特願平３−２８３４２６号
において、下記のような油圧式動力伝達継手を提案して
いる。すなわち、この油圧式動力伝達継手は、相対回転
可能な入出力軸間に設けられ、該入出力軸の差動回転に
よって駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプの出口部
に設けられ吐出油の流動抵抗を制御する制御弁と、外部
からの信号によって該制御弁を作動させるアクチュエー
タを備え、上記入出力軸の回転速度差および外部からの
制御信号に応じたトルクを伝達する油圧式動力伝達継手
において、外部の部材に固定され、ソレノイドコイルを
取り巻いて、継手と非接触状態に保持される磁気枠と、
上記ソレノイドコイルへの通電によって磁気吸引力を発
生する可動磁性体と、上記可動磁性体の移動に伴って段
階的に荷重が変化するバネ部材と、上記ソレノイドコイ
ルへの通電電流を段階的に変化させることで、上記可動
磁性体を段階的に変位させるアクチュエータを構成する
とともに、上記可動磁性体の変位に応じて開口面積が変
化し、且つ圧油からの油圧反力を受けない弁を設けたも
のである。

【０００３】ソレノイドコイルに通電しないときは、図
１３に示すように、可動磁性体１０１は移動せず、第２
の制御弁１０２は、弁体１０３の高圧室１０４と吸入路
１０５の連通を遮断し、第１の制御弁１０６は、高圧室
１０４から吸入路１０５に連通するオリフィス１０７を
開放している。したがって、この状態にあっては、通常
のトルク特性を得ることができる。

【０００４】ソレノイドコイルに弱通電したときは、図
１４に示すように、可動磁性体１０１は左方向に平行移
動し、これにより第１の制御弁１０６および第２の制御
弁１０２もともに左方向に平行移動して、第２の制御弁
１０２は高圧室１０４と吸入路１０５の連通を遮断した
状態を保持し、第１の制御弁１０６はオリフィス１０７
を閉止する。これにより、ロックの特性を得ることがで
きる。

【０００５】ソレノイドコイルに強通電したときは、図
１５に示すように、可動磁性体１０１はさらに左方向に
平行移動し、これにより第１の制御弁１０６および第２
の制御弁１０２もともにリテーナ１０８に当接する迄左
方向に平行移動して、第２の制御弁１０２は高圧室１０
４と吸入路１０５を連通させ、第１の制御弁１０６はオ
リフィス１０７を閉止した状態を保持する。これによ
り、フリーの特性を得ることができる。なお、１０９は
ハウジング、１１０はカバー、１１１はアキュームレー
タピストン、１１２はストッパリングである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の油圧式動力伝達継手にあっては、制御弁を使
って、３ポジションを得ようとすると、各制御弁の必要
ストロークを合計した分だけ可動磁性体を変位させる必
要があり、ギャップ長さが長くなってコイルの起磁力を
大きくしなければならない。このため、コイルが大き
く、コストも高くなり、大電流を消費することになる。

【０００７】また、リング状の可動磁性体を平行に移動
させるには、長いガイド部分が必要であり、また、制御
弁のストローク量も長いので、継手の長さを短くするこ
とができないという問題点があった。本発明は、このよ
うな従来の問題点に鑑みてなされたものであって、可動
磁性体の変位量を半分にすることで、コイルを小さく
し、消費電流を少なくしてコストを低減することがで
き、かつ、継手長さを短くすることができる油圧式動力
伝達継手を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、相対回転可能な入出力軸間に設けられ、
前記両軸の差動回転によって駆動される油圧ポンプと；
該油圧ポンプの出口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制
御する制御弁と；外部からの信号によって、該制御弁を
作動させるアクチュエータを備え；前記両軸の回転速度
差および外部からの制御信号に応じたトルクを伝達する
油圧式動力伝達継手において；外部の部材に固定され、
ソレノイドコイルを取り巻いて継手と非接触状態に保持
される磁気枠と、継手内部に軸方向への移動および傾斜
可能に支持されるとともに、前記コイルへの通電によっ
て磁気吸引力を発生する可動磁性体と、により前記アク
チュエータを構成し、前記可動磁性体の継手軸中心から
離れた対称位置に、前記制御弁としての第１の制御弁
と、第２の制御弁を設けるとともに、前記第１の制御弁
に対しては弱く作用し、第２の制御弁に対しては強く作
用するように、前記可動磁性体を吸引方向とは逆方向に
付勢するリターンスプリングを設け、前記コイルへの電
流を非通電状態にすることにより前記制御弁を作動させ
ない状態と、弱通電状態にすることにより前記第１の制
御弁のみを作動させる第２の制御状態と、強通電状態に
することにより前記第１，第２両方の制御弁を作動させ
る第３の制御状態の３段階に制御するものである。

【０００９】

【作用】本発明においては、コイルへの電流を非通電状
態とすることにより、可動磁性体を移動または傾斜させ
ず、制御弁を作動させない第１の制御状態と、コイルへ
の電流を弱通電状態とすることにより、可動磁性体を傾
斜させ、第１の制御弁のみを作動させる第２の制御状態
と、コイルへの電流を強通電状態とすることにより、可
動磁性体を移動させ、第１，第２の制御弁の両方を作動
させる第３の制御状態の３段階に制御する。

【００１０】このように、可動磁性体の変位量が従来の
半分ですむため、コイルを小さくすることができ、消費
電流を少なくすることができる。その結果、コストを低
減することができる。また、制御弁のストローク量も従
来の半分にすることができるため、長さを短くすること
ができ、また、可動磁性体を平行移動させるためのガイ
ド部が不要となり、継手の長さを短くすることができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図９は本発明の一実施例を示す図である。
まず、構成を説明すると、図１において、１はハウジン
グであり、ハウジング１は図示しない出力軸に連結さ
れ、出力軸と一体的に回転する。

【００１２】尚、ハウジング１は非磁性体でできたハウ
ジング非磁性部１Ｂと、磁性体でできた他の部分が一体
となっている。２はカムであり、カム２はハウジング１
の内側面に所定の角度回転可能に支持される。カム２
は、複数のカム山とカム谷からなるカム面２Ａを有し、
その外周であって、側面にカム山があるところに位置決
め兼トルク伝達用の複数の突起２Ｂを有する。

【００１３】カム２は、その突起２Ｂがハウジング１に
形成した切欠き１Ａに係合して、ロータ３の回転方向に
ハウジング１と一体で回転し、ロータ３の回転方向が変
わると、カム２はロータ３とともにつれ回りし、カム２
の突起２Ｂがハウジング１の切欠き１Ａに当るまで回転
した後に、ハウジング１と一体で回転する。ロータ３は
ハウジング１内に回転自在に収納され、入力軸４に結合
され、入力軸４と一体で回転する。

【００１４】ロータ３には、軸方向に複数個のプランジ
ャー室５が形成され、プランジャー室５内は複数個のプ
ランジャー６がリターンスプリング７を介して摺動自在
に収納されている。また、ロータ３には複数の吸入吐出
孔８が各プランジャー室５に通じるように形成されてい
る。９は吸入ポート１０、吸入路１１および吐出ポート
１２が形成されたバルブであり、バルブ９は、ハウジン
グ１の切欠き１Ａに突起１３を係合させることにより、
ハウジング１に位置決め固定されている。

【００１５】また、吐出ポート１２は高圧室１４に連通
し、高圧室１４は、バルブ９に形成したオリフィス（流
動抵抗発生手段）１５を介して吸入ポート１０に連通可
能となっている。プランジャー６が吸入工程にある場合
は、バルブ９の吸入ポート１０とロータ３の吸入吐出孔
８が通じる位置関係となり、オリフィス１５、吸入路１
１、吸入ポート１０、ロータ３の吸入吐出孔８を通じ
て、プランジャー室５にオイルを吸入することができ
る。

【００１６】また、プランジャー６が吐出工程にある場
合は、吸入工程と逆の関係となり、ロータ３の吸入吐出
孔８はバルブ９の吐出ポート１２、高圧室１４に通じ
る。１６はベアリング５４で支持された磁性体のリテー
ナであり、リテーナ１６はハウジング１の内周に固定さ
れ、ハウジング１と一体で回転する。リテーナ１６には
挿入孔１７，１８が形成され、挿入孔１７，１８にはバ
ルブ９の突出部１９，２０がそれぞれ挿入される。な
お、２１はオイルシール４３の抜け止めを行うスナップ
リングである。

【００１７】２２は磁気枠であり、磁気枠２２は外部の
部材に固定され、継手と非接触状態に保持される。磁気
枠２２は継手軸に対して同心状に配置され、磁気枠２２
内にはソレノイドコイル２３が収納される。２４はソレ
ノイドコイル２３への通電により磁気吸引力を発生する
可動磁性体であり、可動磁性体２４はハウジング１内に
リテーナ１６に相対して移動可能に収納される。可動磁
性体２４の図中右方向へのストッパとしてはストッパリ
ング２５がハウジング１の内周に設けられている。

【００１８】２６はロックバルブとしての第１の制御弁
であり、第１の制御弁２６は一端側がバルブ９のバルブ
孔２７内に摺動自在に収納され、また、他端側が可動磁
性体２４に形成した挿入用切欠き部２８に挿入されてい
る。第１の制御弁２６と可動磁性体２４の間にはリリー
フ用のスプリング２９が介装されている。３０はフリー
バルブとしての第２の制御弁であり、第２の制御弁３０
は、一端側がバルブ孔３１内に摺動自在に収納され、他
端側の溝部３２が可動磁性体２４に形成した挿入用切欠
き部３３に挿入されている。

【００１９】可動磁性体２４、ソレノイドコイル２３お
よび磁気枠２２が全体としてアクチュエータを構成して
おり、アクチュエータは第１，第２の制御弁２６，３０
の作動を制御する。リテーナ１６と可動磁性体２４の間
には、図２および図３に示すように、上側の２ケ所にお
いて、付勢力が強いスプリング３４が、また、下側の２
ケ所において、付勢力が弱いスプリング３５が、それぞ
れ介装されている。スプリング３４，３５は可動磁性体
２４の継手軸中心を通る垂直線に対して、それぞれ対称
となる位置に設けられ、スプリング３４間には第２の制
御弁３０が、スプリング３５間には第１の制御弁２６
が、それぞれ設けられている。

【００２０】第１の制御弁２６と第２の制御弁３０は可
動磁性体２４の継手軸中心から離れた対称位置に設けら
れる。３６，３７はリテーナ１６と可動磁性体２４を連
結し、スプリング３４，３５を挿入する抜け止めピンで
ある。図１中、３８はハウジング１と一体で回転するア
キュームレータピストンであり、アキュームレータピス
トン３８は、封入油の熱膨張を吸収するために設けられ
ている。アキュームレータピストン３８とハウジング１
に固定したカバー３９の間にはリターンスプリング４０
が介装されている。

【００２１】なお、４１はスプライン、４２，４３はオ
イルシール、４４はベアリング、４５はニードルベアリ
ング、４６，４７，５２はシールリングである。次に、
動作を説明する。まず、通常特性について説明する。ソ
レノイドコイル２３に通電しないときは、図４（Ａ）に
示すように、可動磁性体２４は磁気吸引力を発生せず、
図示の位置に保持される。したがって、スプリング３
４，３５は圧縮されない。

【００２２】このため、図５に示すように、第２の制御
弁３０は高圧室１４と吸入路１１を連通させるバルブ孔
３１を閉止した状態にある。一方、第１の制御弁２６は
オリフィス１５を開放しているので、オイルは矢印で示
すように流れる。すなわち、吐出ポート１２に押し出さ
れたオイルは、高圧室１４、オリフィス１５を通って吸
入路１１に供給される。このとき、オリフィス１５の抵
抗により高圧室１４、吐出ポート１２およびプランジャ
ー室５の油圧が上昇し、プランジャー６に反力が発生す
る。このプランジャー反力に逆ってカム２を回転させる
ことによりトルクが発生し、カム２とロータ３との間で
トルクが伝達される。

【００２３】このときのトルク特性は、図６のＡに示さ
れ、差動回転数ΔＮの２乗に比例したトルクＴとなる。
次に、ロックの特性について説明する。ソレノイドコイ
ル２３に弱通電したときは、図４（Ｂ）に示すように、
強いスプリング３４は圧縮しないが、弱いスプリング３
５を圧縮するので、可動磁性体２４の下側は、リテーナ
１６に当接した状態になる。

【００２４】このため、図７に示すように、第２の制御
弁３０は高圧室１４と吸入路１１を連通するバルブ孔３
１を閉止した状態のままであるが、第１の制御弁２６は
リリーフ用のスプリング２９の圧縮力によりオリフィス
１５を閉止する。このときトルク特性は、図６のＢに示
され、ロックの状態になる。なお、図８に示すように、
高圧室１４のオイルの圧力が所定値を越えると、第１の
制御弁２６はスプリング２９に抗して開弁し、リリーフ
弁として作動する。

【００２５】次に、フリーの特性について説明する。ソ
レノイドコイル２３に強通電したときは、図４（Ｃ）に
示すように、可動磁性体２４は弱いスプリング３５だけ
でなく、強いスプリング３４を圧縮して、移動し、全体
がリテーナ１６に当接した状態になる。このため、図９
に示すように、第１の制御弁２６はオリフィス１５を閉
止した状態を保持し、第２の制御弁３０は、高圧室１４
と吸入路１１を連通するバルブ孔３１を開放する。この
ため、高圧室１４のオイルは、オリフィス１５を通らな
いで、そのまま吸入路１１に流れる。

【００２６】このときのトルク特性は、図６のＣに示さ
れ、フリーの状態になる。このように、可動磁性体２４
の変位量が従来の半分ですむため、ソレノイドコイル２
３を小さくすることができ、消費電流も少なくすること
ができ、その結果、コストを低減することができる。ま
た、第１，第２の制御弁２６，３０のストローク量も半
分にすることができるので、長さを短くすることがで
き、また、可動磁性体２４を平行移動させるためのガイ
ド部が不要であるため、継手の長さを短くすることがで
きる。

【００２７】図１において、５０は接触防止部材として
のリング状部材（非磁性体）であり、リング状部材５０
は吸引対象部材であるリテーナ１６側または可動磁性体
２４側に設けられる。これにより、通電時でも可動磁性
体２４がリテーナ１６に接触しないようにしている。

【００２８】これは電流を切った時に、残留磁気によっ
て可動磁性体２４がリテーナ１６に吸引されたままにな
ることを防止する為のものであり、これにより、ハウジ
ング１、リテーナ１６、可動磁性体２４は磁気特性の悪
い安価な鋼材を使うことができる。次に、図１２の突起
５１は前記接触防止部材５０と同じ作用をする為のもの
で、通電により容易に磁気飽和するわずかな面積の突起
を可動磁性体２４の表面または吸引対象部材であるリテ
ーナ１６の表面に一体に形成したものである。

【００２９】次に図１０および図１１は本発明の第２実
施例を示す図である。図１０および図１１において、４
８は付勢力が強いスプリングであり、スプリング４８は
リテーナ１６と可動磁性体２４の間に、これらの上側に
おいて、介装されている。スプリング４８は可動磁性体
２４の継手軸中心を通る垂直線に対して対称となる位置
に一対配置され、リテーナ１６と可動磁性体２４の下側
にはスプリングは介装されない。なお、４９は支点にな
るスナップリングである。本実施例においては、弱いス
プリングが不要となる。

【００３０】本実施例においても、前記実施例と同様な
効果を得ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、可動磁性体の変位量が従来の半分ですむため、ソレ
ノイドコイルを小さくすることができ、消費電流を少な
くすることができる。その結果、コストを低減すること
ができる。また、制御弁のストローク量も従来の半分で
すむため、長さを短くすることができ、また、可動磁性
体を平行移動させるためのガイド部が不要であり、継手
の長さを短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図

【図２】リテーナと可動磁性体の断面図

【図３】可動磁性体の正面図

【図４】可動磁性体の動作説明図

【図５】通常特性の動作説明図

【図６】トルク特性を示すグラフ

【図７】ロック特性の動作説明図

【図８】ロック時のリリーフ弁の作動説明図

【図９】フリー特性の動作説明図

【図１０】本発明の第２実施例を示す要部説明図

【図１１】可動磁性体の正面図

【図１２】接触防止用突起を設けたときの断面図

【図１３】従来の通常特性の説明図

【図１４】従来のロック特性の説明図

【図１５】従来のフリー特性の説明図

【符号の説明】

１：ハウジング １Ａ：切欠き １Ｂ：ハウジング非磁性部 ２：カム ２Ａ：カム面 ２Ｂ：突起 ３：ロータ ４：入力軸 ５：プランジャー室 ６：プランジャー ７：リターンスプリング ８：吸入吐出孔 ９：バルブ １０：吸入ポート １１：吸入路 １２：吐出ポート １３：突起 １４：高圧室 １５：オリフィス １６：リテーナ（吸引対象部材） １７，１８：挿入孔 １９，２０：突出部 ２１：スナップリング ２２：磁気枠 ２３：ソレノイドコイル ２４：可動磁性体 ２５：ストッパリング ２６：第１の制御弁 ２７：バルブ孔 ２８：挿入用切欠き部 ２９：リリーフ用のスプリング ３０：第２の制御弁 ３１：バルブ孔 ３２：溝部 ３３：挿入用切欠き部 ３４：強いスプリング ３５：弱いスプリング ３６，３７：抜け止めピン ３８：アキュームレータピストン ３９：カバー ４０：リターンスプリング ４１：スプライン ４２，４３：オイルシール ４４：ベアリング ４５：ニードルベアリング ４６，４７：シールリング ４８：強いスプリング ４９：スナップリング ５０：リング状部材（接触防止部材） ５１：突起 ５２：シールリング ５４：ベアリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対回転可能な入出力軸間に設けられ、前
   記両軸の差動回転によって駆動される油圧ポンプと；該
   油圧ポンプの出口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制御
   する制御弁と；外部からの信号によって、該制御弁を作
   動させるアクチュエータを備え；前記両軸の回転速度差
   および外部からの制御信号に応じたトルクを伝達する油
   圧式動力伝達継手において；外部の部材に固定され、ソ
   レノイドコイルを取り巻いて継手と非接触状態に保持さ
   れる磁気枠と、 継手内部に軸方向への移動および傾斜可能に支持される
   とともに、前記コイルへの通電によって磁気吸引力を発
   生する可動磁性体と、により前記アクチュエータを構成
   し、 前記可動磁性体の継手軸中心から離れた対称位置に、前
   記制御弁としての第１の制御弁と、第２の制御弁を設け
   るとともに、 前記第１の制御弁に対しては弱く作用し、第２の制御弁
   に対しては強く作用するように、前記可動磁性体を吸引
   方向とは逆方向に付勢するリターンスプリングを設け、 前記コイルへの電流を非通電状態にすることにより前記
   制御弁を作動させない状態と、 弱通電状態にすることにより前記第１の制御弁のみを作
   動させる第２の制御状態と、 強通電状態にすることにより前記第１，第２両方の制御
   弁を作動させる第３の制御状態の３段階に制御すること
   を特徴とする油圧式動力伝達継手。
2. 【請求項２】前記リターンスプリングを前記第２の制御
   弁側にのみ設けたことを特徴とする前記請求項１の油圧
   式動力伝達継手。
3. 【請求項３】通電時でも前記可動磁性体が吸引対象部材
   に接触しないように、前記可動磁性体と吸引対象部材と
   の間に非磁性体の接触防止部材を設けたことを特徴とす
   る前記請求項１の油圧式動力伝達継手。
4. 【請求項４】通電により容易に磁気飽和するわずかな面
   積の突起を、前記可動磁性体もしくは吸引対象部材の表
   面に設け、前記可動磁性体と吸引対象部材が広い面積で
   接触することを防止したことを特徴とする前記請求項１
   の油圧式動力伝達継手。